宋凯
,
刘敬肖
,
史非
,
冷小威
材料导报
为了实现粉煤灰回收利用的新途径,研究了一种利用粉煤灰为硅源常压干燥合成SiO2气凝胶的工艺.通过正交实验研究粉煤灰与氢氧化钠反应生成水玻璃的最佳工艺条件;所得水玻璃溶液通过硫酸催化或树脂交换碱催化法获得水凝胶,利用三甲基氯硅烷/乙醇/正己烷对水凝胶进行改性处理,在常压干燥下制备了SiO2气凝胶.利用BET、SEM和FTIR对气凝胶的微观结构及性质进行了研究,结果表明,所得气凝胶的比表面积为362.2～907.9m2/g、孔体积为0.738～4.875cm3/g、平均孔径为7.69～24.09nm,其中树脂交换碱催化法所得气凝胶的比表面积可达907.9m2/g,孔体积达4.875cm3/g.
关键词:
粉煤灰
,
气凝胶
,
常压干燥
,
表面改性
毕海江
,
黄冬梅
,
何松
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李治
,
杨晖
,
程旭东
材料科学与工程学报
本文以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,通过酸碱两步溶胶-凝胶法,常压干燥制备疏水性SiO2气凝胶.研究了两种改性剂(三甲基氯硅烷、六甲基二硅氮烷)对二氧化硅气凝胶结构和性能的影响.对制备的气凝胶样品进行表面微观形态分析、热重差热分析、傅里叶红外分析以及比表面积分析.结果表明,通过改性制备的样品具有较好的性能,使用六甲基二硅氮烷改性得到的SiO2气凝胶密度为0.204g/cm3,接触角为128°,BET比表面积为973m2/g,平均孔径7.57nm;使用三甲基氯硅烷改性得到的SiO2气凝胶密度为0.115g/cm3,疏水性优良,接触角为158°,BET比表面积为1067m2/g,平均孔径13.40nm.综合考虑各种因素,采用TMCS进行改性制备得到的SiO2气凝胶综合性能更加优异.
关键词:
二氧化硅气凝胶
,
表面改性
,
疏水性
,
常压干燥
刘洋
,
张毅
,
李东旭
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.05.026
以正硅酸四乙酯(TEOS)为前驱体,盐酸和氨水作为催化剂,通过溶胶-凝胶法制备了 Si O 2醇凝胶,再利用三甲基氯硅烷(TMCS)和正己烷(Hexane)对醇凝胶进行表面改性,最后在常压条件下干燥后制备了疏水性 Si O 2气凝胶。采用 X 射线衍射、扫描电镜(SEM)、比表面积测试(BET)、傅里叶转换红外光谱(FT-IR)等测试方法对所得样品的形貌、结构及化学组成等进行了分析。结果表明,所得 Si O 2气凝胶比表面积可达900 m2/g以上,密度＜200 kg/m3,并且具有优异的疏水性。
关键词:
SiO2气凝胶
,
三甲基氯硅烷
,
疏水性
,
常压干燥
杨海龙
,
孔祥明
,
曹恩祥
,
吴纯超
复合材料学报
以TEOS（四乙氧基硅烷）和APTES（3-氨丙基三乙氧基硅烷）共缩聚制备SiO2凝胶后采用N3200（1,6-环己烷二异氰酸酯低聚物）对其改性,经常压干燥制备了聚合物改性SiO2气凝胶。采用TGA、N2吸附-脱附、SEM和单轴抗压实验等测试方法对所制备的气凝胶进行了表征。结果表明：随气凝胶中聚合物含量的增加,气凝胶制备过程中的收缩减小,体积密度和弹性模量先降低后略有升高,抗压强度降低,开裂极限应变和破坏极限应变大幅度提高,柔韧性较改性前大有改善。聚合物改性气凝胶内部呈现疏松多孔的网络结构,孔隙率随聚合物含量的增加先降低后提高,体积密度为434kg.m-3时的热导率为0.052W.（m.K）-1。
关键词:
SiO2气凝胶
,
聚合物
,
常压干燥
,
改性
,
力学性能
卢斌
,
宋淼
,
卢辉
,
周强
,
魏琪青
复合材料学报
以钛酸丁酯为原料，乙酸为有机配体，甲酰胺为干燥控制化学添加剂（DCCA），采用溶胶一凝胶法和溶剂置换等后续工艺，实现了块状TiO2气凝胶催化剂的常压干燥法制备，并考察了有机配体对气凝胶结构性能的影响。采用XRD、BET、SEM、EDS及DSC-TG对样品进行表征。结果表明：当有机配体与钛酸丁酯物质的量之比为0．9时，制备的样品性能最佳，该TiO2气凝胶样品为非晶态，表观密度为0．25g·cm^-3，比表面积716．5m^2·g^-1，平均孔径19．1nm；在850℃大气气氛下热处理2h后，比表面积为122．4m^2·g^-1，平均孔径23．4nm，具有较高光催化活性；经1000℃热处理后，TiO2晶型仍为锐钛矿相，热稳定性较好，光催化活性有所降低。未采用有机配体制备的TiO2气凝胶表观密度为0．57g·cm^-3，比表面积为482．2m^2·g^-1。有机配体的使用更有利于制备出表观密度较小、比表面积较高的TiO2气凝胶。
关键词:
TiO2气凝胶
,
溶胶-凝胶法
,
常压干燥法
,
光催化活性
谈娟娟
,
孙超明
,
杨立平
,
陈锋
玻璃钢/复合材料
在传统方法制备碳气凝胶的基础上,以常压干燥代替超临界干燥,成功制备了碳气凝胶CRFs以及碳纤维针刺毡增强型碳气凝胶CF/CRFs,并通过SEM、BET测试方法对两者的内部微观结构进行了表征.制备的CRF具有典型的三维连续网络结构,催化剂含量不同影响了CRF的骨架颗粒和孔径大小.在CF/CRFs内部,碳纤维针刺毡和CRF能达到较好的复合效果,附着在纤维表面的CRF保持了纳米网络结构,但是纤维对CRF内部的骨架颗粒和孔径具有显著的影响,由力学分析得知碳纤维针刺毡的复合使CRF具有较好的抗弯和抗压性能.
关键词:
碳气凝胶
,
碳纤维针刺毡
,
常压干燥
余煜玺
,
吴晓云
,
伞海生
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.08.006
以正硅酸乙酯（TEOS）和甲基三乙氧基硅烷（MTES）为复合硅源，玻璃纤维为增强体，采用溶胶‐凝胶和常压干燥工艺制备出疏水性SiO2‐玻璃纤维复合气凝胶。利用N2吸附脱附、扫描电镜、高分辨透射电镜、红外光谱、接触角、热重‐差热分析及力学测试等手段表征复合气凝胶，并分析预处理玻璃纤维时的盐酸浓度及浸泡时间对复合气凝胶密度的影响。结果表明：当玻璃纤维的预处理条件为2．5mol／L盐酸浸泡0．5h时，制备得到的SiO2‐玻璃纤维复合气凝胶表观密度最低，为0．12g／cm3，孔径主要分布在2～50nm ，疏水角为142°，热稳定性温度高达500℃，抗压强度为0．05M Pa ，弹性模量为0．5M Pa。
关键词:
SiO2 气凝胶
,
玻璃纤维
,
常压干燥
